CN201063930Y - 无磁环电子镇流器及应用其的荧光灯 - Google Patents

Abstract

一种无磁环镇流器，其包括一与一交流电源耦合的滤波整流电路(10)、一与所述滤波整流电路(10)耦合的开关和谐振电路(20)，其特征在于：所述开关和谐振电路(20)包括一主要由两三极管构成的半桥振荡电路。本实用新型除了具有无磁环的优点外，还具有结构更紧凑、成本更低及更有利于电子镇流器的小型化的优点。

Description

无磁环电子镇流器及应用其的荧光灯

技术领域

本实用新型涉及一种镇流器电路，尤其涉及一种无磁环的电子镇流器电路及应用其的荧光灯。

背景技术

为了排除磁环对电子镇流器的不利影响，中国实用新型专利99211363.6公开了一种具无磁环镇流器的节能灯(参照图1)，其半桥功率放大器30由场效应管M1，M2实现，但场效应管的生产工艺较复杂，且可选择性较差；此外，其驱动限流器40通过一负载变压器来实现，因此，该驱动限流器必需连接电感L1，L2及电容C1，C2，导致电路复杂及成本增加，也不利于电子镇流器的小型化。

发明内容

本实用新型的目的是为克服以上缺点而提供一种改进的无磁环镇流器，其除了具有无磁环的优点外，还具有结构更紧凑、成本更低及更有利于电子镇流器的小型化的优点。

实现上述目的的技术方案为一种无磁环的镇流器，其包括一与一交流电源耦合的滤波整流电路、一与所述滤波整流电路耦合的开关和谐振电路，其特征在于：所述开关和谐振电路包括一由两三极管构成的半桥振荡电路。

根据本发明的一实施例，所述开关和谐振电路包括一第一和一第二三极管；所述第一三极管的射极通过一第五电阻与所述第二三极管Q2的集电极在一结点处连结，一第二电容跨接在所述第一三极管的集电极与所述结点之间，一第一电阻跨接在所述第一三极管的集电极与基极之间，一第七电阻在一端与所述第一三极管的基极连接及在另一端与一第五二极管的负极连接，而所述第五二极管的正极则与所述结点连接，而一第二电阻、一第七电容和一第一电感与一电感变压器的一第一副绕组串联地连接在所述第一三极管的基极与所述结点之间，其中所述第一副绕组的负极与所述结点连接；一第二电阻跨接在所述第二三极管的集电极与基极之间，一第八电阻在一端与所述第二三极管的基极连接及在另一端与一第六二极管的负极连接，而所述第六二极管的正极则通过一第六电阻与所述第二三极管的射极连接，而一第四电阻、一第八电容和一第二电感与所述电感变压器的一第二副绕组串联地连接在所述第二三极管的基极与所述第六二极管的正极之间，其中所述第二副绕组的正极与所述第六二极管的正极连接；所述电感变压器的主绕组的正极则与所述结点连接。

根据本发明的另一实施例，所述开关和谐振电路进一步包括一跨接在所述主绕组的负极与所述第二副绕组的正极之间的谐振电容。

根据本发明的再一实施例，其进一步包括一在所述滤波整流电路和所述开关和谐振电路之间耦合的功率因数校正电路。所述功率因数校正电路最好包括一MOS开关管、一升压电感、一升压二极管、一输出电容以及一功率因数校正控制器；所述升压二极管的正极及负极分别与所述升压电感及所述输出电容的正极连接，所述MOS开关管则在栅极、源极及漏极分别与所述功率因数校正控制器、所述升压二极管的正极及所述输出电容的负极连接。

根据本发明的又一实施例，所述滤波整流电路可为一全桥整流电路，其包括一由一对并联的电感和电阻构成的滤波器、一桥式整流器以及一跨接在所述桥式整流器的第一端和第三端的电解电容；所述滤波器在一端通过保险丝与所述交流电源连接并在另一端与所述桥式整流器的第二端连接。

根据本发明的另一实施例，所述电感变压器的主绕组与副绕组的匝数比介于30∶1至400∶1的范围之间。

根据本发明的另一实施例，所述第五电阻和第六电阻的电阻值相等。

根据本发明，还提供一具有上述任一种无磁环镇流器的荧光灯，其进一步包括一与所述开关和谐振电路耦合的灯管负载。

根据本发明的一实施例，所述灯管负载包括一灯管、一第四电容和一第五电容；所述灯管的两端各有两个连接点，所述第四电容与其中一连接点连接，而所述第五电容则跨接两个在相对两端的相应连接点上，所述灯管负载的特征在于进一步包括一与所述第五电容并联的预热器件。

根据本发明的另一实施例，所述预热器件为一正温度系数热敏电阻。

相对于现有技术，本发明因采用了三极管而不是场效应晶体管，所以其除了具有无磁环的优点外，还具有结构更紧凑、成本更低及更有利于电子镇流器的小型化的优点。

以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。

附图说明

图1所示为一现有技术的镇流器的电路图；

图2所示为一根据本实用新型的无磁环镇流器的实施例的电路结构图；

图3所示为另一根据本实用新型的无磁环镇流器的实施例的电路结构图；以及

图4所示为又一根据本实用新型的无磁环镇流器的实施例的电路结构图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的无磁环镇流器作进一步说明。

请参阅图2，所示为一根据本实用新型的无磁环镇流器，其包括一滤波整流电路10和一开关和谐振电路20，图中还示出一示范性的灯管负载30。

滤波整流电路10的输出端与开关和谐振电路20的输入端相连接，它与一交流电源连接以使输入的交流电压在经滤波去除电磁干扰后可转换为一直流电压，在本实施例中，滤波整流电路10为全桥整流电路，其包括一桥式整流器D1～D4、一由一对并联的电感L0和电阻R0构成的滤波器以及一与桥式整流器的1端和3端并联的电解电容C1，滤波器的一端可选择地通过一保险丝FU与交流电源连接，另一端则连接桥式整流器的4端。

该开关和谐振电路20在其输出端与灯管负载30相耦合，其包括两个三极管Q1，Q2，三极管Q1的射极通过一电阻R5与Q2的集电极连接，该电阻R5与三极管Q2的集电极之间有一结点S，三极管Q1的集电极与结点S之间并联一电容C2，电阻R1的一端与滤波整流电路的3端相连，另一端与三极管Q1的基极连接，电阻R7的一端与三极管Q1的基极连接，另一端与二极管D5串联至结点S，电阻R3的一端与三极管Q1的基极连接，另一端串联一电容C7和一电感LB1而连接到电感变压器T的的副绕组T1的3端；三极管Q2的射极通过一电阻R6与电感变压器T的副绕组T2的6端连接，三极管Q2的基极通过一电阻R2和结点S连接，电阻R8的一端与三极管Q2的基极连接，另一端与二极管D5串联至电感变压器T的副绕组T2的6端，电阻R4的一端与三极管Q2的基极连接，另一端串联一电容C8和一电感LB2而连接到电感变压器T的副绕组T2的5端，电感变压器主绕组T3的2端与灯管负载30的灯管连接，而1端则与副绕组T1的4端连接于S点，副绕组T1，T2在电路中为三极管Q1，Q2提供驱动电流，主绕组T3的2端连接到灯管和电容C5以使主绕组T3与电容C5可构成一谐振电路。

灯管负载30包括一灯管和电容C4、C5，电容C4起到隔直流的作用，该灯管的两端各有两个连接点a、b和a’、b’，该与灯管并联的电容C5与在灯管的相对两端的接点b和b’连接，该灯管的另一接点a’与主绕组T3的2端相连，在该灯管的另一端的另一接点a则通过电容C4接至三极管Q1的集电极。在一较佳实施例中，电容C5上还并联一预热器件，其最好为一PTC预热器件，诸如一PTC热敏电阻。

请参阅图3，所示为另一根据本实用新型的无磁环镇流器的实施例的电路结构图，与图2所示的实施例相比，可见其进一步包括一可选择的功率因数校正电路40。应该理解，可根据无磁环镇流器所需要达到的功率而选择是否需要该功率因数校正电路40。该电路输入端与滤波整流电路10的输出端相连，输出端与开关谐振电路20的输入端相连。该功率因数校正电路40包括一MOS开关管VT1、一升压电感L、一升压二极管VD、一输出电容C0及一可校正功率因数及调整其输入的直流电压以使其输出的直流电压不受负载变动的影响而保持恒定的功率因数校正控制器APFC Controller集成电路，其中升压电感L的一端与桥式整流器的3端相连，另一端通过升压二极管VD与三极管Q1的集电极相连，该二极管VD的负极通过输出电容C0与桥式整流器的1端相连，该二极管VD的正极通过MOS开关管VT1与桥式整流器的1端相连，该MOS开关管VT1的栅极与该功率因数校正控制器APFC Controller相连。

请参阅图4，所示为又一根据本实用新型的无磁环镇流器的实施例的电路结构图，与图3所示的实施例相比，可见其在开关和谐振电路20’中进一步结合了一谐振电容C6。

本实用新型的工作原理是：本实用新型的滤波整流电路10中的电感L0和电阻R0用来消除电源中的杂波干扰，防止杂波信号进入镇流器或镇流器中的高频信号进入交流电源；整流二极管D1-D4把输入的交流电转换为直流电，以在电解C1的正极得到一稳定的直流电压。MOS开关管VT1、升压电感L、升压二极管VD、输出电容C0及功率因数校正控制器APFC Controller集成电路构成了反馈式功率因数校正电路，其可使电路功率因数大于0.9。三极管Q1，Q2构成一半桥振荡电路，Q2导通时，电流经过电容C4，灯管的两组灯丝，电容C5，电感变压器T的主绕组T3，三极管Q2而形成一个通路，从而在电感变压器的主绕组T3上产生一感应电动势，同时在副绕组T1、T2上也产生一感应电动势，各绕组的极性则在图中用·来表示其极性为正，储能电感即副绕组T1，T2在充电过程由于电流发生变化而使T1，T2的电压极性也随之发生变化，这样，使得Q1、Q2轮流导通和截止，形成一激励灯管的高频信号。在电路中，电容C7，电感LB1与电容C8，电感LB2在次级回路中构成一振荡电路，改变电容值及电感值的大小就可改变振荡频率。在与电感变压器T的主绕组T3及电容C5所构成的主谐振电路的参数相匹配的情况下，可以使整个电路工作于稳定可靠的状态。谐振电容C6在电路中可以有助于使灯管的起辉更佳化。

应该理解，以上仅用以说明而非限制本实用新型，尽管已参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的技术人员应当理解：可以按需要对本实用新型进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的精神和范围的改型或变型皆应落入本实用新型的权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种无磁环镇流器，其包括一与一交流电源耦合的滤波整流电路(10)、一与所述滤波整流电路(10)耦合的开关和谐振电路(20)，其特征在于，所述开关和谐振电路(20)包括一由两三极管构成的半桥振荡电路。

2.根据权利要求1所述的无磁环镇流器，其特征在于，所述开关和谐振电路(20)包括一第一和一第二三极管(Q1，Q2)；所述第一三极管(Q1)的射极通过一第五电阻(R5)与所述第二三极管(Q2)的集电极在一结点(S)处连结，一第二电容(C2)跨接在所述第一三极管(Q1)的集电极与所述结点(S)之间，一第一电阻(R1)跨接在所述第一三极管(Q1)的集电极与基极之间，一第七电阻(R7)在一端与所述第一三极管(Q1)的基极连接及在另一端与一第五二极管(D5)的负极连接，而所述第五二极管(D5)的正极则与所述结点(S)连接，而一第二电阻(R3)、一第七电容(C7)和一第一电感(LB1)与一电感变压器(T)的一第一副绕组(T1)串联地连接在所述第一三极管(Q1)的基极与所述结点(S)之间，其中所述第一副绕组(T1)的负极与所述结点(S)连接；一第二电阻(R2)跨接在所述第二三极管(Q2)的集电极与基极之间，一第八电阻(R8)在一端与所述第二三极管(Q2)的基极连接及在另一端与一第六二极管(D6)的负极连接，而所述第六二极管(D6)的正极则通过一第六电阻(R6)与所述第二三极管(Q2)的射极连接，而一第四电阻(R4)、一第八电容(C8)和一第二电感(LB2)与所述电感变压器(T)的一第二副绕组(T2)串联地连接在所述第二三极管(Q2)的基极与所述第六二极管(D6)的正极之间，其中所述第二副绕组(T2)的正极与所述第六二极管(D6)的正极连接；所述电感变压器(T)的主绕组(T3)的正极则与所述结点(S)连接。

3.根据权利要求2所述的无磁环镇流器，其特征在于，所述开关和谐振电路进一步包括一跨接在所述主绕组(T3)的负极与所述第二副绕组(T2)的正极之间的谐振电容(C6)。

4.根据权利要求1所述的无磁环镇流器，其特征在于，进一步包括一在所述滤波整流电路(10)和所述开关和谐振电路(20)之间耦合的功率因数校正电路(40)。

5.根据权利要求4所述的无磁环镇流器，其特征在于，所述功率因数校正电路(40)包括一MOS开关管(VT1)、一升压电感(L)、一升压二极管(VD)、一输出电容(C0)以及一功率因数校正控制器；所述升压二极管(VD)的正极及负极分别与所述升压电感(L)及所述输出电容(C0)的正极连接，所述MOS开关管(VT1)则在栅极、源极及漏极分别与所述功率因数校正控制器、所述升压二极管(VD)的正极及所述输出电容(C0)的负极连接。

6.根据权利要求1所述的无磁环镇流器，其特征在于，所述滤波整流电路(10)为一全桥整流电路，其包括一由一对并联的电感(L0)和电阻(R0)构成的滤波器、一桥式整流器(D1-D4)以及一跨接在所述桥式整流器(D1-D4)的第一端和第三端的电解电容(C1)；所述滤波器在一端通过保险丝与所述交流电源连接并在另一端与所述桥式整流器(D1-D4)的第二端连接。

7.根据权利要求2所述的无磁环镇流器，其特征在于，所述电感变压器的主绕组(T3)与副绕组(T1、T2)的匝数比介于30∶1至400∶1的范围之间。

8.一种具有根据权利要求1至7任一项所述的无磁环镇流器的荧光灯，其进一步包括一与所述开关和谐振电路(20)耦合的灯管负载(30)。

9.根据权利要求8所述的无磁环镇流器的荧光灯，其特征在于，所述灯管负载(30)包括一灯管、一第四电容(C4)和一第五电容(C5)；所述灯管的两端各有两个连接点(a、b、a’、b’)，所述第四电容(C4)与其中一连接点(a)连接，而所述第五电容(C5)则跨接两个在相对两端的相应连接点(b，b’)上，所述灯管负载(30)的特征在于进一步包括一与所述第五电容(C5)并联的预热器件(PTC)。

10.根据权利要求9所述的无磁环镇流器的荧光灯，其特征在于，所述预热器件(PTC)为一正温度系数热敏电阻。

Images